智能電網(wǎng)建設的關鍵技術及建議論文
【摘要】在能源問題日益嚴重的情況下，由于智能電網(wǎng)具有很多的優(yōu)點，逐漸成為我國電網(wǎng)發(fā)展的主流方向。智能電網(wǎng)建設需要始終堅持“更堅強、更智能”的原則，與當前國民經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀相協(xié)調(diào)，逐漸緩解資源短缺和環(huán)境問題日益嚴重的壓力，從而在國民經(jīng)濟建設中發(fā)揮更為重要的作用。在對智能電網(wǎng)進行構建的過程中，智能電網(wǎng)中的關鍵技術是其基礎。本文智能電網(wǎng)建設的關鍵技術做了詳細分析，并對更好的實現(xiàn)智能電網(wǎng)建設提出了一些建議。
【關鍵詞】智能電網(wǎng)；關鍵技術；建議
1引言
智能電網(wǎng)，即電網(wǎng)的智能化，也被形象地稱為“電網(wǎng)2.0”，是在集成、高速、雙向通信網(wǎng)絡基礎上，通過先進的分布式數(shù)據(jù)傳輸、計算和控制技術，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全目標的電力傳輸網(wǎng)絡。電力能源是國家的支柱能源，在國民經(jīng)濟建設中發(fā)揮著重要作用。隨著我國經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡及控制體系已經(jīng)難以適應當前現(xiàn)實，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為我國電網(wǎng)建設的主流方向。
2智能配電網(wǎng)概述
對整個智能電網(wǎng)而言，智能配電網(wǎng)是關鍵的組成部分，智能配電網(wǎng)是指對先進控制技術、測量傳感技術、信息通信技術以及計算機網(wǎng)絡技術等進行有效融合，通過配電網(wǎng)高級自動化技術的運用，使這些先進技術在智能化的配電終端和開關設備上得以實現(xiàn)，并充分利用各種可視化軟件的高級應用功能以及電網(wǎng)架構雙向通信網(wǎng)絡的物理支持，對再生能源的分布式發(fā)電單元進行及時有效控制，以不斷激發(fā)電力用戶參與電網(wǎng)互動的積極性，從而在配電網(wǎng)運行時對其進行高效監(jiān)測、控制與保護。不斷優(yōu)化配電網(wǎng)性能，提高其可靠性與安全性，確保我國電力的穩(wěn)定供應，同時不斷完善相應的附加服務。
3智能電網(wǎng)建設的關鍵技術
3.1電網(wǎng)分析決策共性技術
電網(wǎng)的數(shù)字化進程將帶來海量的數(shù)據(jù)源，為電網(wǎng)的科學分析決策提供了數(shù)據(jù)基礎。前三個專題通過一系列標準規(guī)范、廣義的數(shù)據(jù)采集、信息集成和共享技術的研究，為電網(wǎng)的科學分析決策奠定了堅實的基礎。除此以外，還需要對電網(wǎng)的科學分析決策技術進行研究。本公司重點研究輸電網(wǎng)降耗數(shù)據(jù)挖掘技術、可視化數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術、智能預警和智能調(diào)度決策技術、配電網(wǎng)分析決策技術等。充分利用多元數(shù)據(jù)的潛在價值，揭示海量數(shù)據(jù)背后所蘊含的知識，一方面實現(xiàn)對整個電網(wǎng)生產(chǎn)流程的精細化管理和標準化建設，另一方面提高電網(wǎng)調(diào)度的智能化和科學決策水平，為構建堅強電網(wǎng)，提高電力系統(tǒng)運行的安全性和經(jīng)濟性服務。
3.2分布式發(fā)電與智能微網(wǎng)技術
在我國能源結構中，煤炭、石油和天然氣等不可再生資源占據(jù)比例很大，社會的發(fā)展不能只依靠這些不可再生資源，這也是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。為解決該問題，可在合理的控制方式下對微網(wǎng)實行并網(wǎng)運行，在兩種運行模式之間實現(xiàn)無縫轉(zhuǎn)換，使得主電不再是電網(wǎng)供電的唯一途徑。在電網(wǎng)并入DG后可有效激活電網(wǎng)的工作性能，而微網(wǎng)系統(tǒng)主要以DG作為物理基礎。
3.3電網(wǎng)信息辨識及重構技術
研究信息準確性辨識技術，研究基于PMU量測的線路在線參數(shù)辨識技術；研究信息完整性辨識技術，一方面解決由于通信問題和采集數(shù)據(jù)不完備引起的信息不完整的問題，另一方面研究量測數(shù)據(jù)時滯處理技術，通過動態(tài)、靜態(tài)和暫態(tài)信息的整合和互為補充以增強信息完備性；研究信息精簡性辨識技術，對錯誤和雜亂的信息進行充分的辨識；研究對過去、現(xiàn)在和未來三類數(shù)據(jù)的重構技術和外部模型和信息的接入重構技術。
3.4配電網(wǎng)自愈控制
由于配電網(wǎng)自愈控制十分復雜，只有充分運用先進的數(shù)學和控制理論才能確保智能配電網(wǎng)自愈控制的實現(xiàn)，應建立配電網(wǎng)自動判別算法，以提高系統(tǒng)故障擾動區(qū)、異常脆弱區(qū)、正常運行區(qū)以及檢修維護區(qū)的各項評價指標，如電能質(zhì)量評價指標、性能穩(wěn)定指標、用戶服務評價指標、兼容評價指標、經(jīng)濟評價指標等。對存在的安全隱患進行評估并預測后果，可確保配電網(wǎng)運行更加可靠，具有更強的自愈控制能力，使得供電系統(tǒng)更加靈活互動、清潔環(huán)保、安全可靠，收到較好的經(jīng)濟效益。另外，為確保系統(tǒng)的自動檢測和識別功能，應在配電終端設備設置故障檢測，以滿足電磁兼容性和戶外工作環(huán)境的要求，除此以外，還應提供不間斷電源以更好的支持通信方式和通信協(xié)議。配電網(wǎng)系統(tǒng)的拓撲結構靈活性強且可靠性高，配電終端設備和開關設備都具有遙控功能。
3.5智能變電站
智能配電具體包括配電自動化系統(tǒng)、配電SCADA系統(tǒng)、配電GIS系統(tǒng)、配電工作管理系統(tǒng)、停電管理系統(tǒng)以及配網(wǎng)管理高級應用系統(tǒng)等等。智能電表應具有雙向通信計量、接通或開斷等功能，能夠為用戶提供實時電價和用電等信息，并實現(xiàn)室內(nèi)用電裝置的負荷控制。供電企業(yè)在實時采集、有效監(jiān)測、全面分析用戶用電量及相關數(shù)據(jù)的基礎上，對電力能源使用實行統(tǒng)一管理，科學安排發(fā)電計劃，引導用戶合理用電，最終實現(xiàn)饋線自動化、變電站自動化、配電調(diào)度、配電工作管理以及配電網(wǎng)絡分析等功能。另外，可再生能源的研發(fā)以及大規(guī)模并網(wǎng)也會給智能電網(wǎng)建設帶來一定影響。智能電網(wǎng)技術還應包括輸送納入調(diào)度甚至參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)，電力電子、超導、大容量儲能等先進的設備是提高輸配電系統(tǒng)性能的重要技術支持。當前，我國智能電網(wǎng)仍處于初期研究階段，需要相關部門及企業(yè)加大研發(fā)與建設力度，針對智能電網(wǎng)的特點及關鍵技術進行深入研究，為促進特高壓電網(wǎng)的建設和電力體制改革的不斷深化、國民經(jīng)濟建設做出積極的貢獻。
4智能電網(wǎng)建設的發(fā)展策略
4.1提高智能電網(wǎng)的技術創(chuàng)新
智能電網(wǎng)需要采用很多先進的技術來建設，但是需要根據(jù)我國目前在該方面的技術水平和電網(wǎng)發(fā)展的情況作為建設的依據(jù)。近些年來，發(fā)達國家大力發(fā)展智能電網(wǎng)，為我國智能電網(wǎng)的建設提供了大力經(jīng)驗，但是很多這些技術并不適用于我國的智能電網(wǎng)建設。所以，我國繼續(xù)加大對智能電網(wǎng)建設技術的研究，創(chuàng)造適合我國電網(wǎng)建設的新技術。加大智能電網(wǎng)創(chuàng)新力度，不僅能夠進一步促進我國電力行業(yè)的發(fā)展，而且還能夠提升我國電力行業(yè)的國際地位。雖然近些年來我國對電力行業(yè)的壟斷控制不斷減小，但是我國智能電網(wǎng)技術嚴重滯后，需要我們結合我國發(fā)展現(xiàn)狀來進行技術創(chuàng)新和開發(fā)核心技術。此外，我國在智能電網(wǎng)領域的高素質(zhì)人才比較缺乏，這嚴重制約智能電網(wǎng)的發(fā)展，因此，我國需要重視人才的培養(yǎng)和引進，努力推動我國智能電網(wǎng)的發(fā)展。
4.2結合我國的實際制定智能電網(wǎng)目標
一般來說，智能電網(wǎng)的建設是一項涉及到多方面技術的復雜工程，需要考慮多方面因素，比如電網(wǎng)建設的地域因素和地區(qū)不同發(fā)展階段對電力的需求等因素。所以，對一個地區(qū)的智能電網(wǎng)建設需要分階段的開展，根據(jù)經(jīng)濟水平的'大小來制定不同階段的建設目標，這樣不僅能夠避免能源的浪費，而且可以使智能電網(wǎng)的建設與經(jīng)濟水平發(fā)展相協(xié)調(diào)。由此看來，智能電網(wǎng)的建設需要考慮眾多因素，比如，電力用戶的需求和電力分布等，從盡量將智能電網(wǎng)的建設科學化、規(guī)范化。
4.3智能電網(wǎng)技術標準的制定需要有前瞻性
具有一套完整的智能電網(wǎng)建設技術規(guī)范，不僅可以降低工程成本，還可以減少事故隱患的發(fā)生。我國對于智能電網(wǎng)建設的技術規(guī)范起步比較晚，各方面還不太成熟，需要進一步完善。一般來說，智能電網(wǎng)建設的技術規(guī)范需要經(jīng)過大量的實驗來嚴重其合理性。在不斷地實驗過程中，來發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，從而使智能電網(wǎng)的建設標準體系不斷完善。此外，在不斷完善智能電網(wǎng)建設的技術標準外，還有進一步發(fā)展電網(wǎng)設備的制造工藝技術，這樣可以保證智能電網(wǎng)具有良好的工作狀態(tài)。智能電網(wǎng)的建設整合了電力行業(yè)、通信技術、信息技術等行業(yè)，在大力發(fā)展智能電網(wǎng)建設的同時，也要逐步發(fā)展相關技術的研究，從而更好的促進智能電網(wǎng)的建設。
5結束語
由此可見，智能供電系統(tǒng)的逐漸完善和改革將帶領我國走進一個智能的電氣時代，它自身所具備的種種優(yōu)勢和潛能也是其蓬勃發(fā)展的源泉。在新的時代背景下，大力改進智能供電系統(tǒng)中存在的不足，使其真正的實現(xiàn)智能監(jiān)督并及時的解決電網(wǎng)輸送過程中出現(xiàn)的問題，正是每個國人所期盼的。
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